Численное решение задачи Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений методами типа Рунге-Кутта. Часть 2. Корзунина В.В - 18 стр.

UptoLike

Рубрика: 

18
Замечание о структуре файла исходных данных.
Первая строка значения
min
,
,
,
,
H
M
C
B
A
- наименьшее допустимое
значение для вывода в выходной файл,
H
- наибольшее допустимое
значение шага интегрирования ,
- наибольшее допустимое значение
глобальной абсолютной погрешности решения .
Вторая , третья и т.д. до ( М +1)-ой строки номер i - ой компоненты
решения и соответствующее значение y
i
c
.
Замечание о структуре выходного файла.
Первая строка вычисленное значение
r
ε
абсолютной
погрешности в конечной точке интегрирования ; шаг интегрирования , с
которой получена погрешность
r
ε
; значение Icod индикатор ошибки,
принимающий следующие значения :
Icod =0 завершение в соответствии с назначением (εr ε);
Icod=1 процесс решения прекращен, т.к. значение шага
интегрирования делилось 20 раз .
Вторая и последующие строки значение аргумента
s
x
; значения
решения
M
sss
yyy ,,,
21
K ; погрешность
s
ε
(см . п . 2 метода).
В выходной файл значения решения выводятся с шагом, не меньшим
min
H
и не больше
H
. Шаг может быть переменным .
Метод
1.Определяется шаг интегрирования , обеспечивающий получение
решения с заданной абсолютной глобальной погрешностью следующим
способом:
а) Вычисляется значение шага
H
~
- ближайшее меньшее или равное
H
такое, чтобы в отрезке интегрирования [A,B] значение
H
~
укладывалось кратное число раз .
б ) С постоянным шагом
H
~
и
2
/
~
H
методом Рунге-Кутта,
конкретный вид которого определяется номером Вашего варианта,
решается задача Коши от начальной до конечной точки. Цель
получить решение на конце отрезка интегрирования , поэтому
промежуточные значения нигде не сохраняются. По правилу Рунге на
конце отрезка интегрирования оценивается абсолютная погрешность
каждой из компонент решения
M
sss
yyy ,,,
21
K ( см . Замечание 5 к
разделу 4.1) и выбирается максимальная . Если максимальная
погрешность меньше или равна наибольшей допустимой погрешности
, шаг интегрирования найден. В противном случае его необходимо
уточнить .
в) Для уточнения значения шага интегрирования строится
итерационный процесс. Каждая итерация это повторение п . б ) с новым
значением шага. Первый раз п . б ) повторяется со значением шагов
                                          18


Замечание о структуре файла исходных данных.
      Первая строка – значения A, B, C, M , H min - наименьшее допустимое
      значение для вывода в выходной файл, H - наибольшее допустимое
      значение шага интегрирования, ε - наибольшее допустимое значение
      глобальной абсолютной погрешности решения.
      Вторая, третья и т.д. до (М+1)-ой строки – номер i-ой компоненты
                                             i
      решения и соответствующее значение y c.
Замечание о структуре выходного файла.
           Первая строка – вычисленное значение εr абсолютной
      погрешности в конечной точке интегрирования; шаг интегрирования, с
      которой получена погрешность εr ; значение Icod – индикатор ошибки,
      принимающий следующие значения:
      Icod =0 – завершение в соответствии с назначением (εr ≤ε);
      Icod=1 – процесс решения прекращен, т.к. значение шага
      интегрирования делилось 20 раз.
           Вторая и последующие строки – значение аргумента xs ; значения
        решения    y1s , ys2 ,, ysM ; погрешность εs (см. п. 2 метода).
        В выходной файл значения решения выводятся с шагом, не меньшим
        H min и не больше H . Шаг может быть переменным.
Метод
          1.Определяется шаг интегрирования, обеспечивающий получение
        решения с заданной абсолютной глобальной погрешностью следующим
        способом:
                                               ~
          а) Вычисляется значение шага H - ближайшее меньшее или равное
                                                                           ~
        H такое,  чтобы в отрезке интегрирования [A,B] значение            H
        укладывалось кратное число раз.
                                           ~        ~
          б) С постоянным шагом H и         H / 2 методом Рунге-Кутта,
        конкретный вид которого определяется номером Вашего варианта,
        решается задача Коши от начальной до конечной точки. Цель –
        получить решение на конце отрезка интегрирования, поэтому
        промежуточные значения нигде не сохраняются. По правилу Рунге на
        конце отрезка интегрирования оценивается абсолютная погрешность
        каждой из компонент решения y1s , ys2 ,, y sM (см. Замечание 5 к
        разделу 4.1) и выбирается максимальная. Если максимальная
        погрешность меньше или равна наибольшей допустимой погрешности
        ε , шаг интегрирования найден. В противном случае его необходимо
        уточнить.
           в) Для уточнения значения шага интегрирования строится
        итерационный процесс. Каждая итерация – это повторение п. б) с новым
        значением шага. Первый раз п. б) повторяется со значением шагов